活性多肽对黄酒发酵过程的影响

蔡君，江海永

1(重庆市日用化学工业研究所，重庆401123) 2(湖南胜景山河生物科技股份有限公司，湖南 岳阳414000)

黄酒［1］是我国的民族特产，与啤酒、葡萄酒并称世界三大古酒，享有国酒之美誉。随着人们生活水平的提高和保健意识的增强，对于饮食的质量更注重向安全、保健、天然和营养的方向发展，黄酒除了满足人们的饮酒嗜好外，其保健养生功能也越来越受到重视。根据黄酒的基本成分和微量元素分析，黄酒还不能满足人们全部营养平衡的要求，因此必须提倡科学的营养补充观念，将饮酒和健康联系起来。通过改良工艺配料、借助现代工艺手段增加特殊功能的有益因子来强化黄酒的保健功能，已成为当今国内外酿造行业科学研究的热点［2］。

蛋白质是人体所需的最重要营养素之一，在人体内经过各种蛋白酶消化后，以游离的氨基酸或多肽形式被吸收。近年来的研究发现非单一的小肽类(2 ～7 个氨基酸)，在人体内的吸收代谢方面有重要的生理功能，它的消化吸收优于单一的氨基酸，并且有不同的体内输送体系［3］。水解物多肽具有很高的生理活性，具有原蛋白质或其组成氨基酸没有的生理功能，所以称为活性肽。水解物多肽保留了原蛋白的营养特性，而且通过蛋白质的改性作用消除了原蛋白中的一些营养抑制因子，这在一定程度上增加了它的吸收效率［4－5］。

本实验采用多肽黄酒酿造技术，通过酶法活性多肽生物发酵工艺，制成新型多肽生物黄酒，主要研究添加玉米肽［6］不同浓度、不同添加时间对黄酒不同发酵过程的影响，目的是提高发酵过程质量和使活性多肽在黄酒中得到自然有效增量，成为黄酒的主要功能成份之一，强化黄酒的保健养生功能，符合人们对营养、健康、保健等消费需求的发展趋势。

1 材料与方法

1.1 材料

玉米肽、发酵液，实验室自制;黄酒活性干酵母，购于安琪酵母股份有限公司。

1.2 方法

本试验采用黄酒酿制复式发酵工艺，酶法活性多肽生物发酵技术，以糯米为主要原料，以前发酵、后发酵2 个阶段分别辅助添加玉米肽液(玉米蛋白以玉米蛋白酶系水解［7］，在最佳水解条件下，使玉米肽溶液中肽含量达到8% ～11%)，考察其对前、后发酵过程的影响，使黄酒高浓度蓄积多肽制成新型多肽黄酒，多肽含量达到4.0 g/L 以上。

1.2.1 多肽黄酒工艺流程:

1.2.2 发酵液的制备

依照“四酶二曲一酵母”工艺酿造黄酒的工艺方法制备适量的前酵液，用麦芽汁调节糖度至12°Bx，用乳酸调节酸度至4.5 g/L(以乳酸计)，控制酵母接种量为0.5 g/L。

1.2.3 玉米肽添加量对黄酒发酵过程的影响

设8 个浓度梯度:0、0.1、0.2、0.4、0.8、1.0、2.0、4.0 mg/mL 玉米肽，标记为0 ～7 号。在预备发酵的前酵液中添加不同浓度梯度的水解玉米肽，各3 个平行，每天对酵母生长速率、发酵液中的糖度、酸度及酒精度进行测定，选择出最佳玉米肽添加量。

1.2.4 玉米肽添加时间对黄酒发酵过程的影响

在最佳玉米肽添加量下，选择前发酵酵母对数生长期(前2 天)的不同时间段(第0、18、25、43、50 h)上添加玉米肽，未添加组为空白，观察同一发酵周期下发酵液各组酒精度、糖度、还原糖、生物积累量的变化情况。

1.2.5 酒精度、总酸度、糖度、还原糖的测定

按国家标准［8］方法执行。

1.2.6 酵母生长速率的测定［9］CO2失重法。

1.2.7 生物积累量的测定( 以菌体干重计，g/L)

取10 mL 发酵液离心后收集菌体，用去离子水洗涤2 次，转移至烘干、称重后的离心管内，离心获得菌体，将离心得到的细胞沉淀物，置于100 ～105℃的烘箱中干燥过夜除去水分，然后再称重。

1.2.8 肽含量的计算方法

用凯氏定氮法和甲醛滴定法分别测定上清液中的酸可溶性总氮和氨基态氮含量［10］，肽含量(g/L)按下式计算:

2 结果与讨论

2.1 玉米肽不同浓度对黄酒发酵过程的影响

2.1.1 对糖度的影响

玉米肽对糖度的影响如图1 所示。

图1 玉米肽对糖度的影响结果图Fig．1 Com peptide map the result of the influence of sugar

由图1 可知:与未添加玉米肽组(0 号)比较，添加玉米肽各组糖度下降速度较快，其中4.0 mg/mL玉米肽组(7 号)在发酵前3 天糖度下降速度最快，2.0 mg/mL 玉米肽组(6 号)其次，发酵周期为5d;未添加及添加量＜1.0 mg/mL 的玉米肽组发酵周期均为7d，说明添加2.0 ～4.0 mg/mL 玉米肽可将黄酒前发酵周期缩短2d。

2.1.2 对酵母生长速率的影响

玉米肽对酵母生产 速率的影响如图2 所示。

图2 表明:发酵第2 天酵母菌生长迅速，菌体代谢最为旺盛，CO2失重达到峰值随后下降;未添加玉米肽组CO2失重最小，菌体代谢较慢;添加1.0、2.0、4.0 mg/mL 玉米肽组CO2失重上升速度较快，而添加4.0 mg/mL 玉米肽组CO2失重升降幅度最大，不利于多肽黄酒中多酚物质的保存。

图2 玉米肽对CO2 失重的影响结果图Fig．2 Com peptide impact results of CO2 weightlessness

2.1.3 对酸度的影响

玉米肽对酸度的影响如图3 所示。酵母在发酵过程中会产生有机酸，对于发酵酒的口感会产生影响，同时，维持发酵环境处于较低pH 条件下，以减少染杂菌的几率。图3 结果表明:发酵2d 内，添加玉米肽组发酵液较未添加组产生的有机酸更多;有机酸产量随玉米肽添加浓度(在0.2 ～1.0 mg/mL 范围内)的增加而增大。随着发酵时间的延长，有机酸的浓度开始出现降低。除0.1 mg/mL 玉米肽组(1 号)外，其他组发酵液酸度峰值均出现在第2 天，此时菌体代谢较旺盛，后期进入衰亡期，衰老酵母的自溶使得发酵液的酸度又出现升高，但是添加玉米肽各组发酵液的酸度上升程度较未添加组的小，可能是由于添加玉米肽后，酵母细胞衰亡程度降低所致。

2.1.4 对酒精度的影响

玉米肽对酒精度的影响如图4 所示。图4 表明:7d 左右的发酵周期内，与未添加玉米肽组比较，添加玉米肽各组均能使发酵液中酒精浓度有所增高，添加2.0 ～4.0 mg/mL 玉米肽的发酵液产酒率提高幅度较大，最大可达3.22%。

图3 玉米肽对酸度的影响结果图Fig．3 Com peptide figure the results of the influence of acidity

图4 玉米肽对酒精度的影响结果图Fig．4 Com peptide map the result of the effects of alcohol

综合上述4 种因素结果表明，添加较低浓度2.0 mg/mL 玉米肽组的发酵液酒精产率高，发酵周期较短，利于维持较低pH 值发酵环境，利于多酚物质的保存，且成本较低，甲醇含量未超标。因此初步选定添加2.0 mg/mL 玉米肽至前发酵液中。

2.2 玉米肽不同添加时段对黄酒发酵过程的影响

在前发酵期不同时段添加同一浓度玉米肽2.0 mg/mL，发酵周期均为5d，测定发酵过程中发酵液各组的酒精度、糖度、还原糖、菌体干重。

2.2.1 对酒精度的影响

在前发酵期不同时段添加同一浓度玉米肽对酒精度的影响见表1。

表1 玉米肽不同添加时段下黄酒发酵液的酒精度测定结果Table 1 Corn peptide of yellow rice wine fermented alcohol under different add time determination results

由表1 可知:发酵5d 后，添加玉米肽组酒精度均高于未添加组;第43 h 和第50 h 添加玉米肽组酒精度提高幅度较大，第50 h 添加玉米肽组产生的酒精度最高达到9.5 %vol，能提高酒精产率22% ～30%。

2.2.2 对糖度的影响

在前发酵期不同时段添加同一浓度玉米肽对糖度的影响见表2。

表2 玉米肽不同添加时段下黄酒发酵液的糖度测定结果Table 2 Corn peptide under different periods to add rice wine fermented liquid sugar determination results

由表2 可知:不同时段添加玉米肽2.0 mg/mL，发酵周期均为5d，对前发酵过程中的糖度影响无明显差异。

2.2.3 对还原糖的影响

在前发酵期不同时段添加同一浓度玉米肽对还原糖的影响见表3。

表3 玉米肽不同添加时段下黄酒发酵液的还原糖测定结果Table 3 Corn peptide under different periods to add rice wine fermented liquid of the reducing sugar determination results

由表3 可知:发酵5d，添加玉米肽组发酵液中残糖量(以还原糖计)较未添加组低，且第50 h 添加玉米肽组的残糖量最低，表明添加玉米肽且在第50 h时段添加玉米肽，有助于增强酵母对总糖的利用率。

2.2.4 对酸度的影响

在前发酵期不同时段添加同一浓度的玉米肽对酸度的影响见表4。

表4 玉米肽不同添加时段下黄酒发酵液的酸度测定结果Table 4 Corn peptide of yellow rice wine fermented liquid acidity determination results under different add time

由表4 可知:在试验范围内发酵结束后酸度均升高。

2.2.5 对生物积累量的影响

表5 玉米肽不同添加时段下黄酒发酵液的菌体干重测定结果Table 5 Corn peptide of yellow rice wine fermented liquid bacteria under different add time dry weight determination results

在前发酵不同时段添加同一浓度的玉米肽对生物积累量的影响见表5。由表5 可知:添加玉米肽组生物积累量(以菌体干重计)均高于未添加组，其中，第50 h 时段添加玉米肽组产生酒精度在较高条件下，其菌体干重也最高，表明在第50 h 时段添加玉米肽对菌体的生长有促进作用。

2.3 多肽黄酒与普通黄酒的品质比较

本试验分发酵前期添加活性肽、发酵后期添加活性肽2 个过程，因后期主要是增添微少量的生香黄酒酵母，因此，在后期发酵液中再添加少量高浓度的玉米肽溶液(肽含量8% ～11%)，不会被酵母所利用，不会带来肽含量的大幅度下降，从而使活性多肽在黄酒中得到自然有效增量，成为黄酒的主要功能成份之一。经检测，后酵液中添加玉米肽的多肽黄酒中肽含量可达到4.0 g/L 以上，而未添加玉米肽的普通黄酒中肽含量小于0.9 g/L。随机邀请10 名有经验的品酒师为一组，对黄酒的色、香、味、风格等感官指标进行评定，以10 分为满分，6 分以上为较好，5 分以下为较差，并对评分结果作综合统计分析。经感官品评，多肽黄酒和普通黄酒的感官比较结果见表6。

表6 多肽黄酒和普通黄酒的感官比较Table 6 Peptide of yellow rice wine in yellow rice wine and ordinary senses

结果表明:多肽黄酒具有黄酒特有的浓郁醇香和肽淡淡的香气，口感更加醇厚、鲜甜，且酒体澄清透明稳定性好。

3 结论

采用黄酒酿制复式发酵工艺、酶法活性多肽生物发酵技术酿制新型多肽生物黄酒。玉米肽能提高多肽黄酒的酿造效率。发酵前期添加2.0 mg/mL 浓度的活性肽，发酵周期可缩短2d，在前发酵开始后第50 h 时段添加玉米肽有助于促进菌体生长，提高发酵液中酒精含量，提高总糖的利用率。发酵后期添加玉米肽，成为黄酒的主要功能成份之一，肽含量达到4.0 g/L 以上，大大强化了黄酒的保健养生功能，且品质更优良，更加适合大众口味的要求，符合人们对安全、营养、健康、保健、低度、文明饮酒等酒类消费的发展需求，市场发展空间巨大。

［1］ 傅金泉. 黄酒生产技术［M］. 北京:化学工业出版社，2005.

［2］ 汪建国. 建国60 年来我国黄酒生产技术的进步与成就［J］. 全国黄酒行业“和酒杯”科技与发展论文集［M］.中国酿酒工业协会黄酒分会编.2005.

［3］ 陈怡宏. 蛋白质酵素水解物与医疗调理营养［J］. 科学与技术，2001，33(11):58 －63

［4］ 中国肽谷网《酶法多肽知识》.

［5］ 陈栋梁. 多肽的世界——认识功能肽［M］. 武汉:武汉出版社，2003.

［6］ 张艳铭，甄二英，宋智娟. 玉米蛋白粉的营养价值及其应用［J］. 饲料博览，2006，5:18 －20.

［7］ 隋玉杰，何慧，王进，等. 中性蛋白酶及碱性蛋白酶制备玉米粗肽的醒酒活性比较［J］. 中国粮油学报，2006，21(3):102 －106.

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［9］ 路福平. 微生物学［M］. 北京:中国轻工业出版社，2005.

［10］ 孙平. 食品分析［M］. 北京:化学工业出版社，2005.